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卡鲁Chongsiripinyo;苏塔努·萨卡尔

在均匀和分层流体中，盘后湍流尾迹的衰减。 （英语） Zbl 1460.76235号

J.流体力学。 885，论文编号A31，第31页（2020年）。
小结：对均匀流体和不同分层水平的圆盘尾迹进行了包含体的大涡模拟。雷诺数为（5乘以10^4），弗劳德数（Fr）取（infty，50，10）和2的值。在均匀流体中直径为L_b圆盘的轴对称尾迹中，发现平均流向速度亏损（U_0）分两个阶段衰减：（10<x/L_b<65）期间（U_0\propto x^{-0.9}），随后（U_0\ propto x ^{-2/3}）。因此，没有一个模拟的分层尾迹能够在浮力效应开始之前的时间间隔内显示出经典的2/3衰减指数（U_0）。分层在大约一个浮力时间尺度内影响尾迹，之后，我们发现三种情况：弱分层湍流（WST）、，中间分层湍流（IST）和强分层湍流（SST）。当紊流弗劳德数（Fr_h）减小到（O（1）），跨距（1），平均流量受到WST浮力的强烈影响时，WST开始。当（Fr_h=O（0.1））时，IST开始于（Nt_b\approx 5），在IST期间，平均流量已达到非平衡（NEQ）状态，且具有（U_0\propto x^{-0.18}），但湍流状态仍处于过渡状态，如湍流各向异性逐渐增加所示。当（Fr_h\sim O（0.01））在（Nt_b\approx 20）时，尾流转变为SST，其中紊流垂直弗劳德数（（Fr_ v）渐近线为（O（1））常数。存在很强的各向异性（u_z'\llu_h'），并且（u_h'\）和（u_0\）都满足（x^{-0.18}\）衰减，这意味着湍流和平均流的NEQ区域的到来。SST尾流中的湍流是不规则的，时间谱是宽带的。在IST/SST中，尾流高度随着（L_V\sim O（U_0/N））的减小而减小。能量收支表明，在WST/早期IST期间，分层通过从平均势能到平均动能的能量转移以及湍流产生的减少，延长了尾流寿命。在IST晚期/SST早期阶段，产量增加，此外，湍流势能的注入减缓了湍流动能（TKE）的衰减。只有在SST阶段，当平均和湍流的NEQ都实现时，湍流浮力通量才再次变为负值，充当TKE的汇。

引用于1审查
引用于9文件

MSC公司：

76D25型 尾迹和喷流
76F05型 各向同性湍流；均匀湍流
76F45型 湍流中的分层效应

关键词：

分层湍流;剪切层湍流;唤醒
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit｛K.Chongsiripinyo｝和\textit｛S.Sarkar｝，J.流体力学。885，论文编号A31，第31页（2020；兹bl 1460.76235）
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